网络层

Network  layer{IP  protocolrouting  protocolICMP(Internet Control Message Protocol) Network\ \ layer\begin{cases} IP \ \ protocol& \\\\ routing \ \ protocol&\\\\ ICMP (Internet \ Control\ Message\ Protocol)& \end{cases}

CH-3 slides51 Summary of Header Changes (IPv4 --> IPv6)

lesson 1 网络层功能 router VC数据报网络

Intro

slides 4 ~ 7 (2 functions)

①交换/路由;②转发 路由决定了转发表

slides 8 ~ 11 (连接建立 网络服务模型)

IP Routers

slides 13 ~ 17

router capacity = N(ports) * R(link rate[speed])

router 路由器的构成 :①跑路由算法;②转发

slides 18 ~ 28 (Input Port)

找端口号用前缀匹配;主要挑战是处理速度(更新表头)

slides 29 ~ 34 (Output Port)

①packet 分组;②buffer 管理;③调度

slides 35 ~ 39 (Connecting inputs to outputs)

shared memory;bus;inter-connection network

Virtual Circuit and Datagram Networks

lesson 2 IP协议 地址

Intro

slides 3 ~ 5

Internet Addressing

slides 7 ~ 10 编址规则 addressing conventions

address level:二层地址,三层地址(全球可达),五层地址(区分应用)

IP Operations

slides 12 ~ 18

  • Routing:主机和路由器维护路由表
  • Datagram lifetime: ttl 保证不出现环路情况
  • Fragmentation and re-assembly:分片重组,router高速转发
  • Error control:ICMP
  • Flow control

IP Packet Structure

slides 20 ~ 25

Dealing with Fragmentation

slides 27 ~ 36

IP Address

slides 38 ~ 53

en P338: an IP address is technically associated with an interfaceint

ch P225: IP 要求每台主机 和 路由器接口拥有自己的 IP 地址。

int. The boundary between the host and the physical link is called an interface.

IP地址【全球唯一】

Network part (high order bits):全0和全1的地址要扣除,全0是网络号,全1是广播号

lesson 3 NAT ICMP

NAT

slides 3 ~ 8 network address translation

3 Types: static(1-> 1) dynamic (many --> some) (ip池) single-Address (many --> 1)端口号


实现方式: NAT table

IP protocol suits

ICMP

slides 10 ~ 17

IP协议 主流程 ICMP控制问题:排错\&管理

Mobile IP

slides 19 ~ 25

The Protocol

slides 26 ~ 34

Discovery:知道支持

Registration:

Tunneling:

IPv6

slides 36 ~ 54

RFC (Request For Comments)

快速处理IP 分组是处理的焦点

lesson 4 routing

路由,效率,弹性,稳定

集中式路由 分布式路由:洪泛,随机行走,自适应路由 最小代价路由算法及其性能分析 DijkstraAlgorithm(集中式、全局信息) Bellman-Ford(分布式、局部信息) 链路代价的计算

Routing

slides 4 ~ 9

Routing (slides 6 ~ 9)

性能指标:怎么定义 cost ;决策消耗;信息来源消耗

Routing Strategies (slides 10 ~ 19)

2 Least Cost Algorithms **

slides 20 ~

Dijkstra’sAlgorithm (slides 22 ~ 29):贪心,每次选未加入点中路由代价最小的,然后更新。

可能存在 震荡 问题:zh_CN 247 拥塞敏感,由于链路开销和流量有关,流量不同向时会变化,解决方法有:不同时执行算法。

Bellman-Ford Algorithm (slides30 ~ 36):拉周围节点更新最短路,开销变小好更新,开销变大会出现routing loop无穷计数。毒性逆转只能解决2两个节点的问题。

Link cost changes:good news fast , bad news slow (slides37 ~ 38)

difference (slides39 ~ 41)

分类

lesson 5 as routing

层次结构的routing,AS内部路由,AS间外部路由,分界处称为gateway,内外协议分别就是IGP(RIP,OSPF) 和EGP:(BGP)

slides 13 ~ 15:第一代DistanceVector(局部):毒性逆转 --> 第二代LinkState(全局)

EGP:两个基础的路由选择算法都不够满足要求

RIP vs OSPF

slides 21~ 24 zh_CN 258 en_US 384 路由选择信息协议 Routing InformationProtocol (RIP)

slides 25~ 36

SPF(short path first) tree

最显著advanced :OSPF Areas (35)层次式路由;其他诸如安全,多路使用,单播广播(33,zh_CN 261)

slides 37 RIP vsOSPF

BGP 域间路由 179tcp

Border Gateway Protocol

slides 39 ~ 44 : AS topo 反应了AS间的商业关系

slides 45~ 53:DV改进:目的地是子网前缀,不一定选最短路,path vector(避免环路) ,不保证可到达,聚合前缀路由

eBGP, iBGP, and IGP

slides 55 ~ 60 BGP细节 speak BGP slide-56

slides 61 ~ 69 Basic messages in BGP,Specifies what messages to exchange with other BGP “speakers”

slides 63 ~ 67 Route attributes

lesson 6 IP multicasting

Basic of IP Multicast

slides 5 ~ 6 concepts;slides 7 ~ 9 IP Multicast

slides 10 ~ 11 Multicast Router Responsibilities

slides 13 IP Multicast Architecture

slides 14 ~ 16 Service Model:主机host把 IP数据包发给一个多播分组,然后路由器再分发给多播分组(注意下地址转换)

IGMP: Internet Group Management Protocol

slides 18~19 IGMP:Host <---> router 交换多播组的信息

slides 20 ~ 22 Operations;slides 23 ~ 25 IGMP Versions #TODO

slides 26 ~ 34 Membership Query

Multicast Routing

slides 36 Multicast Routing

连接组成员的spanning tree,shared tree(全部一样)和 source tree(各个节点不同)

Application-level Multicast

slides 48

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